Το άρθρο αυτό αφιερώνεται στη δημιουργία μιας αξονικής γεννήτριας μαγνητών νεοδυμίου με στάτους χωρίς μέταλλο. Οι ανεμόμυλοι αυτού του σχεδιασμού έχουν γίνει ιδιαίτερα δημοφιλείς λόγω της αυξανόμενης διαθεσιμότητας μαγνητών νεοδυμίου.
Τα υλικά και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του ανεμόμυλου αυτού του μοντέλου:
1) το κέντρο του αυτοκινήτου με δίσκους φρένων.
2) ένα τρυπάνι με μεταλλική βούρτσα.
3) 20 νεοδύμιοι μαγνήτες με διάμετρο 25 με 8 mm.
4) εποξειδική ρητίνη
5) μαστίχα
6) Σωλήνας PVC 160 mm διαμέτρου
7) βαρούλκο χέρι
8) μεταλλικό σωλήνα μήκους 6 μέτρων
Εξετάστε τα κύρια στάδια της κατασκευής ενός ανεμόμυλου.
Το κέντρο του αυτοκινήτου με δίσκο φρένων ελήφθη ως βάση της γεννήτριας. Από το κύριο μέρος της εργοστασιακής παραγωγής, αυτό θα χρησιμεύσει ως εγγυητής ποιότητας και αξιοπιστίας. Ο κόμβος ήταν εντελώς αποσυναρμολογημένος, τα έδρανα μέσα του ελέγχθηκαν για ακεραιότητα και λιπαίνονται. Δεδομένου ότι ο κόμβος αφαιρέθηκε από το παλιό αυτοκίνητο, η σκουριά έπρεπε να καθαριστεί με μια βούρτσα, την οποία ο δημιουργός φύτεψε πάνω στο τρυπάνι.
Παρακάτω είναι μια φωτογραφία του κόμβου.
Στη συνέχεια ο συγγραφέας προχώρησε στην εγκατάσταση μαγνητών στους δίσκους ρότορα. Χρησιμοποιήθηκαν 20 μαγνήτες. Επιπλέον, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι για μία μονοφασική γεννήτρια, ο αριθμός των μαγνητών που συμμετέχουν είναι ίσος με τον αριθμό των πόλων · για μια γεννήτρια δύο φάσεων, ο λόγος θα είναι τρεις έως δύο ή τέσσερις πόλους έως τρεις σπείρες. Οι μαγνήτες πρέπει να τοποθετούνται σε εναλλασσόμενους πόλους. Για να διατηρήσετε την ακρίβεια, πρέπει να δημιουργήσετε ένα πρότυπο διάταξης σε χαρτί ή να σχεδιάσετε γραμμές τομέων απευθείας στον ίδιο τον δίσκο.
Θα πρέπει επίσης να επισημάνετε τους μαγνήτες στους πόλους με έναν δείκτη. Μπορείτε να καθορίσετε τους πόλους μετακινώντας τους μαγνήτες με τη σειρά τους στη μία πλευρά του μαγνήτη ελέγχου, αν προσελκύσει - συν, απωθηθεί - μείον, το κύριο πράγμα είναι ότι οι πόλοι εναλλάσσονται όταν εγκαθίστανται στο δίσκο. Αυτό είναι απαραίτητο επειδή οι μαγνήτες στους δίσκους πρέπει να έλκονται μεταξύ τους και αυτό θα συμβεί μόνο αν οι μαγνήτες απέναντι αλλήλων έχουν διαφορετική πολικότητα.
Οι μαγνήτες είχαν κολληθεί στους δίσκους με εποξική ρητίνη. Για να αποφευχθεί η εξάπλωση της ρητίνης πέρα από τα όρια του δίσκου, ο συγγραφέας έκανε σύνορα κατά μήκος των άκρων με μαστίχα, το ίδιο μπορεί να γίνει με αυτοκόλλητη ταινία, απλά περιτυλίγοντας τον τροχό σε έναν κύκλο.
Εξετάστε τις βασικές διαφορές στο σχεδιασμό μονοφασικών και τριφασικών γεννητριών.
Μια μονοφασική γεννήτρια θα παράγει δονήσεις υπό φορτία, οι οποίες θα επηρεάσουν τη δύναμη της ίδιας της γεννήτριας.Ο τριφασικός σχεδιασμός στερείται ενός τέτοιου μειονεκτήματος λόγω του οποίου η ισχύς είναι σταθερή ανά πάσα στιγμή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι φάσεις αντισταθμίζουν την απώλεια ρεύματος μεταξύ τους. Σύμφωνα με τις συντηρητικές εκτιμήσεις του συγγραφέα, ο τριφασικός σχεδιασμός είναι έως και 50% ανώτερος από τον μονοφασικό σχεδιασμό. Επιπλέον, εξαιτίας της έλλειψης κραδασμών, ο ιστός δεν θα μετακινηθεί επιπλέον, συνεπώς, δεν θα υπάρξει επιπλέον θόρυβος κατά τη λειτουργία του δρομέα.
Κατά τον υπολογισμό της φόρτισης της 12ης μπαταρίας, η οποία θα ξεκινήσει στις 100-150 σ.α.λ., ο συγγραφέας έκανε 1000-1200 στροφές σε πηνία. Κατά την περιτύλιξη των πηνίων, ο συντάκτης χρησιμοποίησε το μέγιστο επιτρεπόμενο πάχος του σύρματος για να αποφύγει την αντίσταση.
Για να βγάλει το συρματόσχοινο γύρω από τους τροχούς, ο συγγραφέας δημιούργησε μια σπιτική μηχανή, οι φωτογραφίες της οποίας παρουσιάζονται παρακάτω.
Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούμε πηνία ελλειψοειδούς σχήματος, τα οποία θα επιτρέψουν την υπέρβαση της πυκνότητας των μαγνητικών πεδίων. Η εσωτερική οπή του πηνίου πρέπει να γίνει κατά μήκος της διαμέτρου του μαγνήτη ή και περισσότερο. Αν τα καταστήσετε μικρότερα, τότε τα μετωπικά τμήματα πρακτικά δεν συμμετέχουν στην παραγωγή ηλεκτρισμού, αλλά χρησιμεύουν ως αγωγοί.
Το πάχος του ίδιου του στάτορα πρέπει να είναι ίσο με το πάχος των μαγνητών που εμπλέκονται στην εγκατάσταση.
Η μορφή για τον στάτορα μπορεί να γίνει από κόντρα πλακέ, αν και ο συγγραφέας αποφάσισε διαφορετικά την ερώτηση. Ένα πρότυπο σχεδιάστηκε σε χαρτί και στη συνέχεια οι πλευρές κατασκευάστηκαν με μαστίχα. Επίσης, το fiberglass χρησιμοποιήθηκε για την αντοχή. Προκειμένου να αποφύγετε τη συγκόλληση του εποξειδικού καουτσούκ στο καλούπι, πρέπει να λιπαίνεται με κερί ή βαζελίνη ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ταινία, μια ταινία που αργότερα μπορεί να σκιστεί από την τελική μορφή.
Πριν χύσετε τα πηνία, είναι απαραίτητο να τα στερεώσετε με ακρίβεια και τα άκρα τους έξω από το καλούπι, έτσι ώστε να συνδέσετε τα σύρματα με ένα αστέρι ή ένα τρίγωνο.
Αφού συναρμολογήθηκε το κύριο μέρος της γεννήτριας, ο συγγραφέας μέτρησε το έργο του. Με τη χειροκίνητη περιστροφή, η γεννήτρια παράγει τάση 40 βολτ και ισχύ ρεύματος 10 αμπέρ.
Στη συνέχεια, ο συγγραφέας έκανε έναν ιστό για μια γεννήτρια ύψους 6 μέτρων. Στο μέλλον, προβλέπεται να αυξηθεί το ύψος του σκελετού χρησιμοποιώντας ένα παχύτερο σωλήνα τουλάχιστον δύο φορές. Ότι ο ιστός ήταν ακίνητος, η βάση πλημμύρισε με σκυρόδεμα. Έγινε μεταλλική βάση για να χαμηλώσει και να ανυψώσει τον ιστό. Αυτό είναι απαραίτητο για να έχετε πρόσβαση στη βίδα στο έδαφος, αφού δεν είναι ιδιαίτερα βολικό να πραγματοποιείτε εργασίες επισκευής σε ύψος.
Χρησιμοποιείται ένα χειροκίνητο βαρούλκο για την ανύψωση του ιστού.
Η βίδα για την ίδια την γεννήτρια κατασκευάστηκε από σωλήνα PVC με διάμετρο 160 mm.
Μετά την εγκατάσταση και τη δοκιμή της γεννήτριας υπό κανονικές συνθήκες, ο συγγραφέας έκανε τις ακόλουθες παρατηρήσεις: η ισχύς της γεννήτριας φθάνει τα 300 watts με έναν άνεμο 8 μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Στη συνέχεια, αύξησε την ισχύ της γεννήτριας λόγω των μεταλλικών πυρήνων που είναι εγκατεστημένοι στα πηνία. Η βίδα ξεκινά από δύο μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Περαιτέρω, ο συγγραφέας άρχισε να βελτιώνει το σχεδιασμό προκειμένου να αυξηθεί η ισχύς της γεννήτριας. Μαγνητικοί πυρήνες από πλάκες τραβήχτηκαν, οι οποίοι στη συνέχεια τοποθετήθηκαν στη δομή. Λόγω της εγκατάστασής τους, εμφανίστηκε ένα κολλητικό αποτέλεσμα, αλλά όχι πολύ ισχυρό. Η βίδα ξεκινά με ταχύτητα ανέμου περίπου δύο μέτρων ανά δευτερόλεπτο.
Έτσι, η εγκατάσταση μεταλλικών πυρήνων αύξησε την ισχύ της γεννήτριας στα 500 watt με έναν άνεμο 8 μέτρων ανά δευτερόλεπτο.
Για την προστασία από ισχυρούς ανέμους, χρησιμοποιήθηκε ένα κλασικό κύκλωμα ελικοειδούς προπέλας.
Κατά μέσο όρο, μια γεννήτρια είναι ικανή να παράγει ενέργεια έως και 150 watts ανά ώρα, η οποία χρησιμοποιείται για τη φόρτιση των μπαταριών.